一种具有编码开关控制阵列的有源超材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有编码开关控制阵列的有源超材料及制备方法。该超材料从上至下包括介质层、可调控超表面层、空气层、反射层和独立开关馈电控制层；可调控超表面层包括交替连接并呈矩形阵列分布的金属条带贴片单元结构，以及加载于相邻金属条带间隙的PIN二极管；独立开关馈电控制层是由正极馈电线、负极馈电线和编码开关控制阵列组成；PIN二极管通过正、负极馈电线经由金属通孔与可调控超表面层中的预定电极相连接。本发明专利技术解决了传统电磁调控器件工作带宽窄、功能单一的问题，其双模工作特性可有效适应复杂电磁环境变化，为新一代智能蒙皮、可重构天线系统及多功能雷达罩的研制提供了核心技术支持，在军民融合领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电磁波吸收隐身防护，具体涉及一种集宽频有源吸波和编码调控宽频雷达散射截面缩减于一体的电磁多功能有源超材料。

技术介绍

1、电磁超材料是一种由人工设计的谐振单元构成的人造材料，具备可调控的等效介电常数和磁导率。这种特性赋予了其远超自然材料的电磁波调控能力，使其在电子通信技术、电磁防护、航空航天以及天线系统等方面展现出重要应用价值。基于可调控器件加载的有源超材料技术，能够通过精确控制外部激励信号，达到动态调节材料的电磁响应特性，从而实现频率可调的吸波性能、多波束波束以及有效缩减雷达散射截面(rcs)等电磁功能，在军事隐蔽性和通信领域展现出显著的战略应用潜力。

2、公开号为cn111755833b的中国专利公开了一种多频带有源超材料吸波体，该吸波体由介质基板、印制在介质基板顶面的超表面金属谐振阵列层、加载在超表面金属谐振阵列层上的变容二极管及印制在介质基板背面的金属接地层组成，通过调节变容二极管的偏置电压可以对吸波频带进行连续调谐。但该谐振单元结构未充分利用空间耦合效应，导致吸收带宽受限，且缺乏对极化特性的主动控制能力。公开号为cn11本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有编码开关控制阵列的有源超材料，其特征在于，该超材料从上至下依次包括介质层、可调控超表面层、空气层、反射层和独立开关馈电控制层；可调控超表面层由金属条带贴片单元和二极管交替连接并呈矩形阵列分布，其中每个阵列单元的金属条带呈井字型排布，在四个交接处分别设有一个二极管；

2.根据权利要求1所述的一种具有编码开关控制阵列的有源超材料，其特征子在于，可调控超表面层上每个金属条带通过一个金属通孔与独立开关馈电控制层相连；一个阵列单元上，金属通孔所在位置依次形成对角线方向上的第一、第二、第三和第四斜线，其中第一、第三斜线位置上的金属通孔连接正/负极馈电线，第二、第四斜线位置上的...

【技术特征摘要】

1.一种具有编码开关控制阵列的有源超材料，其特征在于，该超材料从上至下依次包括介质层、可调控超表面层、空气层、反射层和独立开关馈电控制层；可调控超表面层由金属条带贴片单元和二极管交替连接并呈矩形阵列分布，其中每个阵列单元的金属条带呈井字型排布，在四个交接处分别设有一个二极管；

2.根据权利要求1所述的一种具有编码开关控制阵列的有源超材料，其特征子在于，可调控超表面层上每个金属条带通过一个金属通孔与独立开关馈电控制层相连；一个阵列单元上，金属通孔所在位置依次形成对角线方向上的第一、第二、第三和第四斜线，其中第一、第三斜线位置上的金属通孔连接正/负极馈电线，第二、第四斜线位置上的金属通孔连接负/正极馈电线。

3.根据权利要求1所述的一种具有编码开关控制阵列的有源超材料，其特征子在于，可调控超表面层采用印制电路板工艺印制于介质层底部，金属条带贴片单元之间通过pcb焊接工艺加载一个封装pin二极管。

4.根据权利要求1所述的一种具有编码开关控制阵列的有源超材料，其特征子在于，编码开关控制阵列单元中包含两组六脚微型滑动开关和与之串联的贴片发光二极管，反射层和独立开关馈电控制层共同通过pcb层压技术压合而成。

5.根据权利要求1所述的一种具有编码开关控制阵列的有源超材料，其特征子在于，阵列单元的周期大小为18～20mm，金属条带的长度为6.0～8.0mm，宽度为2.0～3.0mm，中间开槽宽度为1.5～2.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊明，段明玥，陈克，陈平，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：